2001年11月12日11時01分に光電子増倍管の70%を損失するという大規模な破損事故が発生した。光電管爆縮時の衝撃波による連鎖破壊で、原因は補修作業時の負荷で基部にクラックが入ったためとされている。破壊された数量の光電子増倍管の生産には約4年を要するため、2002年光電子増倍管にプラスチックカバーを被せる防爆措置を行った上で、予備を加えた5,200本の光電子増倍管を再配置し、部分復旧された。これを「Super-Kamiokande II」と呼称する。この破損事故の震動は、近くの高感度地震観測網 (Hi-net) 神岡観測点 (KOKH) において観測されている。
1996年4月1日0時から後述の破損事故までの時期を Super-Kamiokande I (SK-I) と呼称する。1998年には地球の反対側から飛来する大気ニュートリノの数が少ないことを示し、ニュートリノ振動の確たる証拠を世界に発信した。これにより、スーパーカミオカンデ実験グループはこの年の朝日賞を受賞している。1999年には世界初の長基線ニュートリノ実験K2Kを開始し、大気ニュートリノで発見されたニュートリノ振動の検証に成功した。2001年にはカナダのSNO実験の結果と合わせ、太陽から来るニュートリノも振動していることを発見した。これらの実験で検証されたニュートリノ振動に関する業績によって梶田隆章が2015年度のノーベル物理学賞を受賞している。
1991年12月に空間の掘削を開始。建設には旧神岡鉱山の運営者であった三井金属や三井造船が参画した。1993年8月に深さ40mの円柱状に掘り下げる工事が完了。1995年中頃にタンクの建設が完成。1995年6月から光電子増倍管の取り付け作業と電子回路への接続が行われ、同年12月に完了した。以後、2か月以上を要して5万トンのタンクを純水で満たし、1996年4月1日0時に完成した。
陽子崩壊観測を主目的としたカミオカンデは、Kamioka Nucleon Decay Experiment（神岡核子崩壊実験）の略した名称だった。上記の目的に加え、ニュートリノによる天体観測を当初から目的のひとつとしていたスーパーカミオカンデは、Super-Kamioka Neutrino Detection Experiment（超神岡ニュートリノ検出実験）とSuper-Kamioka Nucleon Decay Experiment（超神岡核子崩壊実験）の双方を略した名称となっている。スーパーカミオカンデを、東京大学宇宙線研究所附属神岡宇宙素粒子研究施設と紹介する文献もあるが、正確には東京大学宇宙線研究所附属神岡宇宙素粒子研究施設に存在する「装置の名前」がスーパーカミオカンデである。同施設はスーパーカミオカンデを中心に、ニュートリノや陽子の研究を行うための施設となっている。
企画は現在の東映会長で、当時フリーのプロデューサーだった岡田裕介。ただ本作で岡田裕介と共にプロデューサーを務めた坂上順は「『動乱』は岡田茂社長自らの企画」と述べている。岡田裕介の東映での初プロデュース作は、1978年の『宇宙からのメッセージ』だが、『宇宙からのメッセージ』は途中からの参加であるため、自身が1から企画した作品としては本作が東映での初プロデュース作。『宇宙からのメッセージ』に参加する少し前に、父親の岡田茂東映社長から「東映もブロックブッキングを考えないといけないので、東映イメージに囚われないでいいから何か企画を考えろといわれた」と話している。岡田は、父親の標榜する「"不良性感度"は得意でないし、自分は東宝の青春映画育ちでもあるし、デヴィッド・リーン作品に最も影響を受けていて、大作志向で10年に1本自分が作りたい映画を製作したい。それなら従来の東映カラーを破るものとして、生と死と愛、大きなドラマと取り組みたい」と考えた。恩師でもある森谷司郎と飲み、「自身が一番こだわりのある二・二六事件を題材に映画を作りたい」という話をした。女性がたくさん登場する原作を探し、澤地久枝原作の『妻たちの二・二六事件』（1972年）の映画化を最初に考えた。『妻たちの二・二六事件』は群像のドキュメントで、決起した青年将校らの妻たちを作家が訪ね歩き、その肉声を記録したもの。しかし、その人たちの多くは当時存命であったため、肖像権やプライバシーその他の問題でご破算になった。出演者の中には、この『妻たちの二・二六事件』原作なら、と出演を承諾した者もいたといわれる。このため二・二六事件を題材に脚本を書いて欲しいと山田信夫に依頼。「舞台は昭和初期であっても、現代の青春映画。時代背景として大きな事件を借りたが、狙いはリアリティのある女性もの」として企画した。プロットとして「現代は人々の生きざまが非常に多様になっているが、究極のテーマとしては、生きる、死ぬ、女を愛す、男を愛す、そういう感情以外にはない」その感情を象徴する日本人の一つのパターンとして、二・二六事件に絡むひと組の男女を選び、それを演じる役者として、お客さんに信用のある高倉健と吉永小百合を絞り込んだ。岡田は昔から高倉と吉永の大ファンでもあり、企画として考えた時、二・二六事件の暗い素材を考えると、二人の初共演という組み合わせでないと描き切れないと思い、二人が出演OKしなければ、企画は流すつもりでいた。先に吉永に出演OKをもらったが、「高倉さんが駄目と言ったら企画は流します」と吉永に伝えた。森谷にも企画が成立したら監督を引き受けると了解も取り、山田にも「高倉健・吉永小百合をイメージして脚本を書いて下さい。二人のピンチヒッターは考えていません」と伝えた。しかし当時の高倉は1977年の『八甲田山』『幸福の黄色いハンカチ』の各映画賞の独占で、テレビドラマも含め、映画各社"高倉もの"という企画が目白押しで、出演オファーが殺到していた状態。また高倉は『八甲田山』の撮影を終えたばかりで、「こういう悲劇的な作品に続けて出るのは気が進まない。死ぬのはつらい」などと言われ、高倉がなかなかOKしてくれず、何度も足を運び、実現するまで二年待った。自分が断われば、企画が流れるとあって根負けし出演を承諾した。